DEFECTS INDUCED IN ALKALINE EARTH FLUORIDES BY FAR U.V. IRRADIATION

Résumé
On a étudié par des méthodes électrique et optique les effets d'un rayonnement U.V. monochromatique sur des cristaux de CaF₂ purs et dopés du Tb. L'irradiation à 80 K et λ < 1 600 Å produit une photoconductivité et une phosphorescence induites sur les cristaux purs ou dopés, aussi bien qu'une conductivité stimulée thermiquement (TSC) et de la thermoluminescence (TL). La comparaison avec les effets d'un rayonnement X montre que certains défauts induits sont identiques à ceux produits par le rayonnement U.V. La composition spectrale de la thermoluminescence des cristaux dopés est essentiellement la même pour les excitations X et U.V. et est attribuée dans les deux cas à la transition ⁵D → ⁷F de l'ion Tb³⁺. Les spectres de thermoluminescence dus à l'excitation U.V. des cristaux purs et dopés montrent que la lumière U.V. non ionisante produit les défauts par exciton. D'autres processus d'excitation dans les échantillons dopés semblent être liés au transfert électronique d'un ion fluor à une impureté Tb³⁺ voisine. Des mesures analogues ont été effectuées sur des cristaux de BaF₂ et SrF₂. Les résultats obtenus concordent pour les trois fluorures.

Abstract
Effects of monochromatic U.V. radiation (1 100-3000 Å) on pure and Tb doped CaF₂ were investigated by optical and electrical methods. Irradiation at 80 K with λ < 1600 Å induced photoconductivity and phosphorescence in the pure and the doped crystals, as well as thermally stimulated conductivity (TSC) and thermoluminescence (TL). Comparison with effects of X irradiation indicates that the U.V. induced defects are identical with some of those created by X rays. The spectral composition of the TL of the doped crystals was essentially the same after X and U.V. excitations, and is attributed in both cases to ⁵D → ⁷F transitions of Tb³⁺ ion. U.V. excitation spectra of the TL peaks in the pure and doped crystals indicate an excitonic process for the creation of defects by the non-ionizing U.V. light. Additional excitation processes in the doped samples appear to be connected with an electron transfer from a fluorine ion to a nearby Tb³⁺ impurity. Analogous measurements were performed with BaF₂ and SrF₂. The results were consistent for all three fluorides.